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AVALIAÇÃO DE UM COMPONENTE PROTÉTICO PARA

OVERDENTURE CONFECCIONADO EM POLIÉRTERCETONA

Simone Kreve 1, Geyson Galo da Silva 2, Marcos Shimano 3, Ana Paula Macedo 4,

Mariana Lima da Costa Valente 5, Andréa Cândido dos Reis 6 1 Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto - FORP/ Universidade de São Paulo,

([email protected]) 2 Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto - FORP/ Universidade de São Paulo,





([email protected])

Resumo

Objetivo. Avaliar um modelo de cápsula para overdenture implanto-retida confeccionada em Polietercetona (PEEK), e comparar a fadiga mecânica com um modelo de cápsula comercial O’ring (Intra-Lock® System) e outras duas cápsulas fabricadas em Poliacetal e Teflon. Método. Foram confeccionadas um total de 90 amostras (n=30) para cada material: Polietercetona (PEEK), Poliacetal e Teflon para análise resistência à fadiga, e análise em estereomicroscópio óptico. Para simular o rebordo mandibular foi utilizada uma matriz com 2 mini-implantes de corpo único, com sistema bola. Um total de 80 cápsulas (n=20): PEEK, Poliacetal, Teflon e O’ring (Intra-Lock® System) foram capturadas aos pares, com resina acrílica e submetidas a 2885 ciclos de inserção/remoção, simulando 24 meses de uso da overdenture. Resultados. No ensaio de Fadiga, apenas o Poliacetal apresentou diferença dos demais tempos em relação ao tempo inicial (p=0,021). Sendo a média inicial de 18,23N e a final de 23,58N. O Poliacetal (23,58N) apresentou maior resistência à fadiga que o Teflon e que o PEEK. Com relação à deformação interna das cápsulas foi verificada diferença significativa entre os materiais (p<0,005). Conclusões. O PEEK apresentou propriedades satisfatórias para aplicação como dispositivo de retenção para overdenture implanto retida.

Palavras-chave: Próteses e Implantes; Prótese Dentária Fixada por Implante; Polímeros

Área Temática: Inovações e Tecnologias na Área Clínica e Cirúrgica.

Modalidade: Trabalho completo

1 INTRODUÇÃO

Ausências dentais geram problemas funcionais, nutricionais e psicológicos, além de

uma mudança negativa na estética facial refletindo diretamente na autoestima e qualidade de

vida dos pacientes. Tais fatores ocasionam desequilíbrio emocional, o qual pode agravar-se e

resultar em depressão e exclusão social (KREVE e ANZOLIN 2016).

A reabilitação com próteses totais convencionais ainda é frequente nos casos de

edentulismo total, por ser a opção de melhor custo/benefício. Apesar de reestabelecer de forma

satisfatória a função no rebordo maxilar, a reabsorção óssea acentuada da mandíbula pode

comprometer a retenção e a estabilidade das próteses, gerando desconforto e insatisfação dos

pacientes (GOIATO et al., 2015, CAXIAS et al., 2017).

Nesses casos, as próteses implantossuportadas, representam uma solução viável, cuja

maior limitação é a dimensão dos rebordos, tanto em altura quanto em largura. O uso de mini-

implantes para apoiar ou suportar overdentures é recente na implantodontia, no entanto,

apresentam resultados semelhantes aos implantes convencionais para essa função (ENKLING

et al., 2020; DHALIWAL et al., 2017). Além disso, permitem a realização de procedimentos

minimamente invasivos, evitam a necessidade de enxertos ósseos, cirurgias de grande

morbidade e custo elevado que exigem várias etapas antes da confecção das próteses

(FLANAGAN et al., 2011; LEMOS et al., 2017, DHALIWAL et al., 2017).

No caso das overdentures, a fixação entre a prótese e os implantes ocorre através de

dispositivos de retenção, que podem ser do tipo attachment bola o’ring, barra-clipe, barra-clipe

com o’ring nas extremidades ou magnetos. Tais componentes determinam o funcionamento

biomecânico da prótese e sua escolha deve considerar critérios como fator de retenção, modelo,

tipo de material e manutenção ou reparo a longo prazo (AGUIAR JUNIOR, 2013; JAWAD et

al., 2019).

As vantagens dos o’rings são a facilidade de inserção/remoção, higienização, fácil

manutenção, baixo custo e eliminação da superestrutura e fundição da barra, justificando sua

utilização em pacientes geriátricos. Já as desvantagens são a perda gradual de retenção, devido

a aplicação de cargas funcionais, movimentos de inserção/remoção e a possível presença de

hábitos parafuncionais, que levam frequentemente ao desgaste dos o’rings, necessitando de

substituições periódicas (MARIN, 2017; KIM et al., 2015; ELSYAD et al., 2018; SHASTRY

et al., 2016).

Há na literatura estudos avaliando novos sistemas de o’ring, como anéis de teflon, com

o objetivo de tornar os componentes mais resistentes à fadiga e ao desgaste e evitar substituições

prematuras (HERMANN et al., 2007). Outros materiais poliméricos como o poliacetal, também

têm demonstrado ótimos resultados quando utilizados para a confecção de cápsulas de retenção

para overdentures (VALENTE et al., 2018).

Recentemente, o polímero Polietercetona, conhecido como PEEK, vem ganhando

grande destaque na Odontologia, por apresentar elevada estabilidade eletrolítica e térmica,

excelentes propriedades mecânicas, resistência a uma grande quantidade de solventes e fluidos,

resistência ao impacto e à abrasão. Permite a esterilização sem alteração das suas propriedades

mecânicas, além de ser regulamentado como um material de qualidade médica pela Food and

Drug Administration (FDA), em 1998 (SHIMIZU, et al., 2017; SOUZA, 2017).

Diante disso, o presente estudo propôs a análise de um novo modelo de cápsula

polimérica para overdentures mini-implante retidas (Valente et al., 2018), cujo próprio design

interno realiza a retenção do sistema, dispensando o anel de silicone tipo o’ring. O material

alternativo, a Polietercetona (PEEK), foi avaliado através de resistência à fadiga e

estereomicroscopia óptica, e os resultados foram comparados com materiais já utilizados no

mercado, como Teflon, Poliacetal e O’ring disponível comercialmente.

2 MÉTODO

2.1 Preparo dos corpos de prova

A Polietercetona (Ensinger, São Leopoldo, Rio Grande do Sul, Brasil), o Teflon e o

Poliacetal (Tecnoplástico Belfano, São Bernardo do Campo, São Paulo, Brasil), foram

utilizados na sua forma pura, ou seja, sem adição de cargas. Para cada material, foram obtidos

10 corpos de prova, sendo que em cada amostra foram capturadas duas cápsulas em uma base

de resina acrílica, totalizando 20 cápsulas por material. Isto foi realizado para simular uma

prótese de sobredentadura retida por dois mini-implantes. (Figura 1).

Figura 1. Matriz para simular o rebordo mandibular.

Fonte: Autores, 2021.

2.2 Resistência à fadiga

A análise da resistência à fadiga foi realizada de acordo com um estudo anterior

(VALENTE et al., 2018) e permite prever a durabilidade relativa dos materiais quando

submetidos aos ciclos de inserção/remoção das cápsulas nos implantes. Foram confeccionadas

60 cápsulas (30 corpos de prova, n=10 para cada material) de politetrafluoroetileno (Teflon®),

poliacetal, e poliétercetona. Cada amostra testada consistiu de uma base de resina acrílica na

qual duas cápsulas com uma distância de 25mm entre elas foram capturadas. Uma matriz de

poliuretano em forma de mandril de 20x10x30 mm serviu como base para a colocação dos mini-

implantes. (Figura 2). Estes tinham formato tipo bola, Ø 2,0 mm por 10 mm de comprimento

(MDL, 2,010M do Intra- Lock System, São Paulo, SP), também posicionados a uma distância

de 25 mm e paralelos um ao outro.

Figura 2. Amostra testada (matriz de poliuretano, base de resina acrílica e cápsulas).


Esta matriz permaneceu fixa ao aparelho, enquanto uma haste móvel, na qual o espécime

foi fixado, realizou os movimentos de inserção/remoção das cápsulas nos implantes. (Figura 3).

Figura 3. Haste móvel simulando os movimentos de inserção/remoção das cápsulas nos implantes.


A eficácia destes materiais foi avaliada de acordo com a metodologia proposta por

Rodrigues et al., (2009) através da análise da resistência à fadiga utilizando um equipamento

que simula os movimentos de inserção/remoção de sobredentadura, projetado pela Faculdade

de Odontologia de Ribeirão Preto FORP-USP. Foram realizados 2885 ciclos simulando o

equivalente a 2 anos de inserção/remoção de sobredentaduras. O teste foi realizado com 20

ciclos de inserção/remoção por minuto. Os resultados foram analisados em intervalos

equivalentes de 0, 6, 12, 18 e 24 meses de uso da sobredentadura. A força necessária para cada

ciclo de inserção/remoção foi registrada por um software (Labview 8.0, National Instruments,

Austin, TX, EUA), conectado a uma célula de carga. As cápsulas fabricadas foram comparadas

a um modelo metálico convencional Intra-Lock System (n=10) (Cápsula Metálica com

dispositivo retentor de silicone - DML).

2.3 Análise estereomicroscópica

Para avaliar a deformação dos novos dispositivos desenvolvidos comparados ao modelo

o’ring comercial, foi utilizado um estereomicroscópio óptico (Discovery V20, Zeiss,

Alemanha), sob aumento de 20 vezes. Dois métodos foram selecionados para análise

quantitativa da deformação. No primeiro, obteve-se medidas horizontais internas e externas

(CIH; CEH) e verticais internas e externas (CIV; CEV) dos componentes; e, no segundo,

obteve-se medidas internas e externas do diâmetro (DI; DE) através da seleção de três pontos

(Figura 4). As medições foram realizadas antes e após a realização do teste de resistência a

fadiga.

Figura 4. Medidas horizontais internas e externas dos dispositivos.


3 RESULTADOS E DISCUSSÃO

3.1 Resistência à fadiga

Ao avaliar a resistência a fadiga (Tabela 1) o Tempo, não foi significativo (p=0,104). Já

os materiais apresentaram diferença significativa entre si (p<0,001), onde a resistência a fadiga

do Poliacetal foi maior que do O’ring (p=0,002), maior que o PEEK (p<0,001) e maior que o

Teflon (p<0,001). O Teflon apresentou menor resistência a fadiga que o O’ring (p=0,001) e que

o PEEK (p=0,006). Não houve diferença significativa entre PEEK e O’ring (p=1,000). A

interação entre tempo vs material foi significativo (p<0,001).

Ao comparar os Materiais em cada tempo tem-se em T0: Teflon foi semelhante ao

PEEK e significantemente menor que o O’ring e o Poliacetal. A partir de T1, o Teflon

apresentou menor resistência a fadiga que os outros materiais. PEEK e O’ring foram

semelhantes entre si e apresentaram menor resistência a fadiga que o Poliacetal. Ao comparar

os tempos em cada Material tem-se: PEEK e Teflon: não houve diferença na força de retenção

nos diferentes tempos; Poliacetal: T0 < T1 (p<0,001), T0< T2 (p=0,008), T0< T3 (p=0,003),

T0<T4 (p=0,007) e não houve diferença significativa entre os demais tempos; Oring: T0>T1

(p=0,028) e não houve diferença significativa entre os demais tempos.

Tabela 1. Resultado do ensaio de Fadiga (N) para os materiais propostos (PEEK, Poliacetal, Teflon e O’ring). Análise em quatro tempos diferentes de ciclos, comparado ao grupo O’ring.

Tempo PEEK Poliacetal Teflon Oring* Média (desvio padrão) - Tempo

0 10,83 (4,68)A,a

18,23 (3,74)B,a

6,63 (1,68)A,a 16,11 (4,17)B,a

12,95 (5,83)

½ ano 11,87 (4,78)A,a

22,15 (4,84)B,b

5,59 (1,15)C,a 13,80 (2,28)A,b

13,35 (6,94)

1 ano 14,10 (8,77)A,a

22,85 (4,91)B,b

5,47 (1,14)C,a 13,72 (2,45)A,ab

14,03 (7,98)

1 ano e meio 13,89 (9,81)A,a

23,61 (5,35)B,b

5,48 (1,15)C,a 13,17 (2,72)A,ab

14,04 (8,56)

2 anos 14,19 (10,14)A,a

23,58 (5,86)B,b

5,41 (1,11)C,a 13,22 (2,35)A.ab

14,10 (8,71)

x (sd) - Material

12.97 (7.80)A 22.08 (5.19)B 5.72 (1.30)C 14,00 (2,97)A

AB letras maiúsculas iguais indicam semelhança estatística entre os materiais (p>0,05); ab letras minúsculas iguais indicam semelhança estatística entre os tempos para cada material (p>0,05).

3.2 Análise estereomicroscópica

Nas avaliações de medidas internas das cápsulas foi possível observar que houve

diferença significativa entre os Materiais (CIH: p<0,001; CIV: p<0,001; DI: p<0,001) em que

PEEK>TEFLON>POLIACETAL; entre os Tempos (CIH: p<0,001; CIV: p=0,001; DI:

p<0,001) em que T0<T1. A interação grupo vs tempo também foi significativa (CIH: p<0,001;

CIV: p<0,001; DI: p<0,001) e as múltiplas comparações são apresentadas na tabela 2. Tabela 2 – Média e desvio padrão das medidas internas (mm)

Medida Tempo Material PEEK POLIACETAL TEFLON

CIH T0 1,94 (0,06) aA 1,47 (0,06) bA 1,72 (0,04) cA T1 1,99 (0,15) aA 1,75 (0,12) bB 1,78 (0,03) bA

CIV T0 1,95 (0,07) aA 1,49 (0,07) bA 1,69 (0,06) cA T1 1,98 (0,12) aA 1,76 (0,12) bB 1,77 (0,05) bA

DI T0 1,94 (0,06) aA 1,48 (0,08) bA 1,70 (0,05) cA T1 1,93 (0,17) aA 1,79 (0,03) bB 1,76 (0,05) bA

CIH - Comprimento interno horizontal; CIV - Comprimento interno vertical; DI - Diâmetro interno; abletras minúsculas iguais indicam semelhança estatística entre Materiais. ABletras maúsculas iguais indicam semelhança estatística entre Tempos.

Nas avaliações de medidas externas das cápsulas foi possível observar que houve

diferença significativa apenas entre os grupos (CEH: p<0,001; CEV: p<0,001; DE: p<0,001)

em que PEEK>TEFLON e PEEK>POLIACETAL, sem diferença significativas entre TEFLON

e POLIACETAL. Não houve diferença entre os tempos (CEH: p=0,179; CEV: p=0,088; DE:

p=0,480) e a interação Material vs Tempo também não foi significativa (CEH: p=0,879; CEV:

p=0,483; DE: p=0,058) (Tabela 3).

Tabela 3 – Média e desvio padrão das medidas externas (mm)

Medida Tempo Material PEEK POLIACETAL TEFLON

CEH T0 4,12 (0,06)A.a 4,46 (0,12)A,b 4,47 (0,13)A,b T1 4,16 (0,09)A,a 4,48 (0,14)A,b 4,51 (0,13)A,b

CEV T0 4,11 (0,06)A,a 4,51 (0,10)A,b 4,39 (0,25)A,b T1 4,17 (0,10)A,a 4,52 (0,13)A,b 4,51 (0,15)A,b

DE T0 4,13 (0,06)A,a 4,52 (0,08)A,b 4,52 (0,11)A,b T1 3,98 (0,32)A,a 4,68 (0,23)A,b 4,62 (0,30)A,b

CEH - Comprimento externo horizontal; CEV - Comprimento externo vertical; DE - Diâmetro externo; abletras minúsculas iguais indicam semelhança estatística entre grupos. ABletras maúsculas iguais indicam semelhança estatística entre tempos.

O PEEK apresentou a maior média de resistência à compressão (125,40 Mpa), seguido

do Poliacetal (114,50 Mpa), com diferença estatisticamente significante entre eles. Durante a

aplicação de uma força compressiva, as cápsulas são comprimidas pela resina da prótese e pelos

próprios implantes. De acordo com Misch (2015), danos devido à compressão ocorrem por

causa do movimento rotatório da prótese dentária, principalmente quando associado ao tipo de

sistema de fixação utilizado, como o attachment bola e, devido à ausência de movimentação

dos implantes. Assim, além de resistente à compressão, o módulo de elasticidade do material

deve ser adequado para que a deformação seja plástica pelo maior período de tempo possível,

aumentando a longevidade do tratamento reabilitador (RAZA et al., 2018).

A análise da resistência à fadiga nos permite predizer a durabilidade relativa dos materiais

quando submetidos diariamente à inserção e remoção dos implantes. No ensaio de Fadiga, para o

tempo final equivalente a dois anos de uso clínico, não houve diferença estatisticamente

significante entre o PEEK (14,19N) e o grupo o’ring (13,22N). O Poliacetal apresentou a maior

média de retenção (23,58N), e o Teflon, a menor (5,41N), assim como verificado em estudo

anterior (VALENTE et al., 2018). Sendo a perda de retenção, o problema mais frequente

observado nas overentures após os primeiros 6 meses de uso, demonstrou-se que os materiais

testados apresentam retenção satisfatória por um tempo prolongado de uso (KIM et al., 2015;

ELSYAD et al., 2018; SHASTRY et al., 2016).

Ao analisarmos as deformações internas e externas sofridas pelas cápsulas após o ensaio

de fadiga, foi observado que o PEEK não apresentou diferença estatisticamente significante

entre os tempos para o diâmetro interno das cápsulas, demonstrando uma mínima deformação

do material quando em constante atrito com os implantes. Tanto a temperatura constante de

37ºC, como o calor gerado pelo atrito entre cápsula e os implantes não promoveram expansão

ou contração consideráveis dos materiais.

4 CONCLUSÃO

O PEEK mostrou resultados promissores nas propriedades requeridas para uso como

dispositivo de retenção para overdenture sobre implantes, quando comparado com o poliacetal

e teflon, e apresentou valores de retenção equivalentes ao sistema O’ring disponível no

mercado.

REFERÊNCIAS

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